專利名稱：將電纜固定至飛機結(jié)構(gòu)的設(shè)備和擴容的方法及飛機機身的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及配線，更具體地，涉及飛機中的配線及固定。
背景技術(shù)：
通常，飛機的結(jié)構(gòu)由一系列圓形框架實現(xiàn)，這些框架由縱向框架部件支撐，沿機身均勻配置，框架上固定有稱作縱梁的條。飛機的外殼附著于上述框架網(wǎng)絡(luò)和縱梁上。無論是普通飛機還是直升飛機，其機翼構(gòu)架通常都由金屬制造，金屬有一定的優(yōu)點。特別是金屬的傳導(dǎo)特性使其能實現(xiàn)以下功能-產(chǎn)生電網(wǎng)，用于從飛機的設(shè)備中返回的電流，這些設(shè)備的各部件相位電連接至帶有電流的電線，并非電性連接至飛機結(jié)構(gòu)。因此沒有必要再準(zhǔn)備特定的電流返回網(wǎng)絡(luò)。-設(shè)備的各部件聯(lián)合接地，保護這些設(shè)備的各部件及乘客。-產(chǎn)生ー個公共參考電位,使得所有的設(shè)備的各部件擁有相同的參考電位，在相同的電壓率下工作。-通過法拉第籠效應(yīng)防止閃電可能直接或間接傷害乘客和破壞飛機上電氣設(shè)備的各部件，以及-產(chǎn)生對電磁輻射的有效電磁防護。具體來說，當(dāng)電導(dǎo)體處于電磁場中時，它的兩端之間出現(xiàn)稱作感應(yīng)電壓的電壓，可能會引起對與它連接的電氣接收器的干擾，甚至損壞。這些電磁場可能是由天線或者雷達的輻射(特別是定向輻射)產(chǎn)生，或者由雷擊帶來的循環(huán)電流產(chǎn)生，該循環(huán)電流通過飛機結(jié)構(gòu)的表面(表面或多或少都是導(dǎo)電的)，這是閃電的間接效應(yīng)，還或者由飛機內(nèi)部電網(wǎng)的電カ電纜中傳輸?shù)母邚姸入娏鳟a(chǎn)生。但是，飛機機身エ藝已經(jīng)得到進化，設(shè)計人員逐漸轉(zhuǎn)向于使用重量及機械強度性能良好的復(fù)合材料，特別是碳纖維復(fù)合材料。由此帶來的結(jié)果是，上述的功能不能再實現(xiàn)了，因為這些復(fù)合材料的導(dǎo)電性相對較低。此外，在碳纖維結(jié)構(gòu)(或CFRP結(jié)構(gòu))中，有必要防止電線，甚至是只有低強度電流通過的電線與該結(jié)構(gòu)接觸。如果電纜破裂，或者電纜與飛機結(jié)構(gòu)產(chǎn)生接觸，會導(dǎo)致短路，引起局部加熱，可能會使該結(jié)構(gòu)中的碳和樹脂著火。這種現(xiàn)象會釋放對乘客有毒的煙霧。因此，有必要在由復(fù)合材料制造的飛機上重新實現(xiàn)那些以前由飛機的金屬結(jié)構(gòu)完成的功能。為此，設(shè)計了第一個改變，其包括沿飛機結(jié)構(gòu)安裝金屬、或金屬化電纜支撐，該電纜支撐的形式為線槽元件，其內(nèi)部附著電纜。這些線性線槽元件具有U形截面，沿機身配置以實現(xiàn)上述的功能，并防止碳結(jié)構(gòu)和有可能被損壞的電纜束中的電纜之間可能的接觸。英國宇航公司(British Aerospace)的歐洲專利申請EP0184931給出了這種線槽元件的ー個例子。為提供合適的電磁防護，很重要的一點是不要使這些線槽元件被填充超過80%。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的線槽元件不允許實現(xiàn)基本保護功能的擴充。重要的是我們應(yīng)該認(rèn)識到在開發(fā)時，或在壽命期間，飛機是不斷發(fā)展的，飛機中包含的電纜的數(shù)量會増加。因此，有必要允許增加配線的體積，以滿足需求，同時維持相同的電磁防護。就此，公知的英國專利GB1354484提出，當(dāng)設(shè)計線槽元件時，可以在基本線槽元件的側(cè)面安裝可展開的第二線槽元件，由此實現(xiàn)基本線槽元件的側(cè)面擴展。這種配置的首要缺點是，擴展的必然性不明顯，事實上卻使得線槽元件的重量倍増，最重要的是，由于線槽元件的連接至飛機壁的裝置的原因，線槽元件的開ロ朝向飛機壁，由此，電纜在線槽元件中不受約束，從而不能解決在復(fù)合材料制造的飛機上防止短路的問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服這些缺點，提出一種用于固定飛機中電纜的設(shè)備，其在需要的情況下可以簡單快速地增加該固定設(shè)備固定的配線的容量。優(yōu)選地，上述容量的増加通過増加擴展部，同時確保這些擴展部的機械連接，以及電氣連續(xù)性來實現(xiàn)，這些擴展部的電阻值非常低。本發(fā)明目的是提供一種用于將飛機的電纜固定至飛機結(jié)構(gòu)的設(shè)備，所述設(shè)備的基本形式為第一線槽元件，該第一線槽元件構(gòu)成基本線槽元件，其包括連接至飛機結(jié)構(gòu)的裝置，該裝置位于所述基本線槽元件的底部側(cè)，配置為接收至少一條沿著飛機結(jié)構(gòu)布置的電纜，提供整個機身長度上的電氣連續(xù)性，特征在于所述線槽元件包括第一連接裝置，該第一連接裝置能夠與第二線槽元件的相應(yīng)連接裝置結(jié)合，所述第二線槽元件形成側(cè)面擴展線槽元件。就該擴展線槽元件而言，其被形成為與所述基本線槽元件一起構(gòu)成至少ー個單ー附加線槽元件，并提供兩個線槽元件之間的電氣連續(xù)性。本發(fā)明的另一目的是提供ー種側(cè)面擴展線槽元件，其包括能與上述基本線槽元件的第一連接裝置結(jié)合的第二連接裝置。參照說明書所附示意圖，可以更好的理解本發(fā)明，借助幾個純例證性質(zhì)的、非限制性的具體實施方式
的詳細(xì)的說明性描述，可以更加清楚地表現(xiàn)本發(fā)明的其它目的，細(xì)節(jié)，特征，以及優(yōu)勢。


書-圖I是現(xiàn)有技術(shù)中的具有多個槽的線性線槽元件的透視圖；-圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式的，用于封閉一束飛機電纜的線槽元件的截面圖。-圖3是多重線槽元件和擴展線槽元件處于它們的連接模式的第一變體時的透視圖。-圖4是多重線槽元件和擴展線槽元件處于它們的連接模式的第二變體時的透視圖。-圖5是多重線槽元件的透視圖。
具體實施例方式在具體的實施方式中,所述側(cè)面擴展線槽元件與所述基本線槽元件一起形成數(shù)量大于I的單ー附加線槽元件。本發(fā)明的另一目的是提供ー種用于沿飛機結(jié)構(gòu)固定電纜的設(shè)備，其包括上述的基本線槽元件和至少ー個側(cè)面擴展線槽元件。
這種配置能夠在飛機的開發(fā)或者壽命中在需要吋，以簡易，質(zhì)輕，低成本的方式提供擴展基本線槽元件的能力，以增加其包含電纜的容量。在具體的實施方式中，基本線槽元件包括至少ー個連接凸耳，側(cè)面擴展線槽元件包括至少ー個與所述連接凸耳正對的板，有接觸的兩部分被鍍錫，鍍鎳，鍍銀或者鍍金處理，以確保上述兩個線槽元件之間良好的電氣連續(xù)性。在另ー實施方式中，所述基本線槽元件和側(cè)面擴展線槽元件通過至少ー個金屬化條帶連接，以在上述兩個線槽元件之間提供良好的電氣連續(xù)性。在具體的實施方式中，所述基本線槽元件基本上為U形，包括至少ー個設(shè)計為將電纜固定至U形底部的插頭。在具體的實施方式中，所述基本線槽元件為單ー線槽元件，包括單ー的槽。
在另ー實施方式中，所述基本線槽元件為多重線槽元件，包括若干互相平行配置的槽。有利的是，所述基本線槽元件包括至少ー個凸耳，所述凸耳在基本線槽元件的金屬部分和飛機設(shè)備的電流回流電路之間提供電氣連接。本發(fā)明的最后ー個目的是提供ー種用于擴展容納ー種將飛機電纜固定至飛機結(jié)構(gòu)的設(shè)備的容量的方法，所述設(shè)備的基本形式為第一線槽元件，該第一線槽元件構(gòu)成基本線槽元件，其包括連接至飛機結(jié)構(gòu)的裝置，該裝置位于所述基本線槽元件的底部側(cè)，配置為接收至少一條沿著飛機結(jié)構(gòu)布置的電纜，提供整個機身長度上的電氣連續(xù)性，特征在于所述方法括添加第二線槽元件，該第二線槽元件形成側(cè)面擴展線槽元件，并與基本線槽元件平行。優(yōu)選地，該方法包括在將基本線槽元件安裝到飛機結(jié)構(gòu)上之前，在基本線槽元件的側(cè)面留出能夠容納側(cè)面擴展線槽元件的空間的步驟。本發(fā)明還涉及飛機機身，其包括至少ー個如上所述的電纜固定設(shè)備。圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中的多重線性線槽元件1，其包括四個槽，截面為U形。在說明書的其余部分中，“電纜” 一詞涵蓋了絕緣電線的組合，這些絕緣電線通常連接為一股或多股，在相同的方向上以比機身長度更長或更短的長度布置。通常，電纜集合成束，沿飛機布置，同時電纜安裝在將其固定并保護起來的U形線槽元件中，這些線槽元件自身連接至飛機結(jié)構(gòu)。線槽元件優(yōu)選地由金屬材料制成，根本目的是為了防止閃電或電磁射線的影響。線槽元件I帶來諸多優(yōu)勢。其電阻低，允許在兩端形成相同的參考電壓，因此能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能產(chǎn)生用于電流回流的電カ網(wǎng)，讓設(shè)備聯(lián)合接地，及產(chǎn)生公共參考電位。其表面導(dǎo)電，當(dāng)它所有的壁都被金屬化時，能夠形成法拉第籠，保護內(nèi)部電纜不受閃電的感應(yīng)影響，并保護電纜不受電磁射線影響。此外，線槽元件的底部位于飛機的壁側(cè)上，在電纜之間發(fā)生短路吋，線槽元件保護鄰近的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)不受短路帶來的電弧影響。同樣地，線槽元件防止包含于其中的電纜與飛機外殼中的碳之間的直接接觸，由此防止釋放有毒煙霧的火災(zāi)的發(fā)生。圖2示出了本發(fā)明的具有U形截面的線槽元件I的截面，在該線槽元件中放置有電纜2，或電纜束。該截面取自線槽元件I與飛機結(jié)構(gòu)6的連接點。電纜2在U形的底部被固定插頭3固定，該固定插頭3在U形的底部的方向上對電纜施加壓力。就防止短路這ー點而言，使用插頭固定電纜是必要的。線槽元件的底部位于飛機壁的方向上。
圖3和4示出了多重線槽元件I，其形成具有平行六面體形狀的基本線槽元件，包括底部21，壁22從所述底部21垂直延伸，并與底部21 —起形成単一線槽元件。該線槽元件包括連接至飛機壁的裝置(未示出)，該裝置被定位以與線槽元件的底部21結(jié)合。還示出了形式為型材片的擴展線槽元件30，其具有L形截面，包括底部31，壁32從所述底部31垂直延伸。該擴展線槽元件在多重線槽元件I的ー個外壁22上連接至該多重線槽元件I,以形成附加的単一線槽元件。該多重線槽元件I包括形成第一連接裝置的連接凸耳23，該凸耳23連接至底部21并在其長度方向上重復(fù)分布，該凸耳與安裝于擴展線槽元件上與該凸耳配合的連接裝置33 —起形成將擴展線槽元件30連接至多重線槽元件I的裝置。在圖5所示的變體中，擴展線槽元件是ー個多重線槽元件，也就是說，擴展線槽元件形成為與基本線槽元件I 一起產(chǎn)生多個附加的単一線槽元件。在示出的例子中，擴展線槽元件使形成兩個附加的単一線槽元件成為可能，可能的第三個附加的単一線槽元件如虛線所示。
如圖3至圖5所示，用于連接擴展線槽元件30的第二連接裝置33為焊接或褶皺連接至其底部31的螺紋栓。連接凸耳23在其與多重擴展線槽元件I的底部21平行的表面上具有掛鉤形的開ロ，對應(yīng)的栓33容納于所述開口中，借助裝置，如螺母(未示出)將凸耳23固定至擴展線槽元件的底部31而實現(xiàn)連接。應(yīng)該注意到，主線槽元件通常連接到飛機壁，在主線槽元件和飛機壁之間留有剰余空間，由此可以毫無困難地將側(cè)面線槽元件安裝至基本線槽元件，并將連接裝置33夾合至凸耳23。在圖3和圖5所示的第一變體中，由經(jīng)過處理以確保良好導(dǎo)電性的材料制成的背板34在栓33處鉚接或焊接至底部31，以確保與多重擴展線槽元件I的連接凸耳23之間的良好的電接觸，所述連接凸耳23由經(jīng)過電處理的材料制成。在該變體中，連接凸耳23具有Z形的縱向形式，以減少背板34在擴展線槽元件上產(chǎn)生的額外厚度。在圖4所示的第二變體中，不包括經(jīng)過特別處理的背板，電氣連續(xù)性由金屬化條帶35提供。如圖所示，該條帶包括ー個形式為環(huán)狀端子36的環(huán)形端，其第二端的形狀為快速連接公頭37，該公頭設(shè)計為與塞孔接點38連接，該塞孔接點38連接至多重線槽元件I并提供良好的電氣接觸。為了在其結(jié)構(gòu)的至少一部分由復(fù)合材料制成的飛機上實現(xiàn)以前由金屬結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的功能，本發(fā)明的基本線槽元件I在整個長度上包括金屬元件，該金屬元件提供從線槽元件的一端到另一端的電氣連續(xù)性。例如，其可形成為型材的形式，該型材由折疊的薄金屬片，或擠壓型材，或模壓鋁型材制成。對于只需產(chǎn)生電磁兼容性(EMC)防護的配置來說，可以考慮使用由擠壓塑膠制成，然后通過真空導(dǎo)電沉積或通過電解沉積將內(nèi)部金屬化的材料。線槽元件形成為其底部朝向飛機壁安裝，以防止防護層可能被損壞的電纜中的金屬導(dǎo)體和飛機的復(fù)合材料之間可能的接觸。為此，線槽元件的連接至飛機壁的裝置位于線槽元件的底部21側(cè)。線槽元件還通過諸如凸耳的裝置連接至飛機上安裝的電流回流網(wǎng)絡(luò)。這樣就提供了電流回流網(wǎng)絡(luò)的電氣連續(xù)性。還可以在線槽元件I上增加聚四氟こ烯(PTFE，更為公知的商品名為特氟龍)材料制成的內(nèi)部涂層，由此不再磨損配線的絕緣層，降低線束中短路的風(fēng)險。為了在即使線槽元件的一側(cè)開放的情況下仍然有效，并確保法拉第籠效應(yīng)，再次強調(diào)線槽元件不應(yīng)被填充超過其側(cè)壁22的高度的80%。由于線槽元件的底部21面向飛機壁，有必要在線槽元件中間隔地安裝插頭3，以將電纜2固定在線槽元件中。單個或多重線槽元件的存儲容量受到限制，可能會不足，這種情況在飛機的開發(fā)過程中尤其明顯，在該過程中，電氣安裝的定義是不穩(wěn)定的。以前，如果在飛機開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)線槽元件I的填充率超過了壁的高度的80%，除了重新定義然后制造更大體積的線槽元件之外沒有其他的解決方法，而這又導(dǎo)致巨大的花費和電氣安裝的重改。在提供了參考圖3至圖5描述的擴展線槽元件，并假設(shè)提供了足夠的側(cè)面?zhèn)溆每臻g的情況下，能夠增加容納電纜的容量，而無需修改基本定義。優(yōu)選地在將基本線槽元件I安裝到飛機上之前，就將用于連接基本線槽元件的凸耳23連接至基本線槽元件，由此能夠在隨后需要的情況下更加方便的安裝基本線槽元件，而無需付出飛機重量和成本上的巨大代價。但是，應(yīng)注意到很重要的一點，即這些擴展部和単一或多重線槽元件之間電氣連 接的質(zhì)量。為得到很高的電氣連接質(zhì)量，有如下兩種方案-通過基本線槽元件I和擴展線槽元件30之間的直接接觸。在這種情況下，接觸表面經(jīng)過合適的電處理(鍍錫，鍍鎳，鍍銀，鍍金等)以具有低的接觸電阻。該處理必須與所處的環(huán)境條件(濕度，熱，鹽霧，霉，污染液體等)兼容。-通過如圖4所示的帶有環(huán)形端子連接件或快速連接件的導(dǎo)電性的條帶。后ー種方案能夠避免基本線槽元件I和擴展線槽元件之間的機械連接區(qū)的局部污染?？焖龠B接方案能夠隨后在非常短的時間內(nèi)増加擴展部，無需在飛機上進行特殊操作。盡管本發(fā)明借助特定實施方式描述，但是本發(fā)明不受該特定實施方式限制，包括了以上描述的方式的所有的等同技術(shù)及其組合。
權(quán)利要求
1.用于將飛機的電纜固定至飛機結(jié)構(gòu)的設(shè)備，所述設(shè)備的基本形式為第一線槽元件，該第一線槽元件構(gòu)成基本線槽元件，其包括連接至飛機結(jié)構(gòu)的裝置，該裝置位于所述基本線槽元件的底部側(cè)，配置為接收至少一條沿著飛機結(jié)構(gòu)布置的電纜，提供整個機身長度上的電氣連續(xù)性，特征在于所述基本槽元件包括第一連接裝置，該第一連接裝置能夠與第二線槽元件的相應(yīng)連接裝置結(jié)合，所述第二線槽元件形成側(cè)面擴展線槽元件。
2.側(cè)面擴展線槽元件，特征在于其包括能與如權(quán)利要求I所述的基本線槽元件的第一連接裝置結(jié)合的第二連接裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的側(cè)面擴展線槽元件，特征在于其與所述基本線槽元件一起形成數(shù)量大于I的單一附加線槽元件。
4.沿飛機結(jié)構(gòu)布置的電纜固定設(shè)備，其特征在于，該電纜固定設(shè)備包括如權(quán)利要求I所述的基本線槽元件，及至少一個如權(quán)利要求2或3所述的側(cè)面擴展線槽元件。
5.如權(quán)利要求4所述的電纜固定設(shè)備，其中所述基本線槽元件包括至少一個連接凸耳，所述側(cè)面擴展線槽元件包括至少一個與所述連接凸耳正對的板，有接觸的兩部分經(jīng)過處理，以確保上述兩個線槽元件之間的良好的電氣連續(xù)性。
6.如權(quán)利要求4所述的電纜固定設(shè)備，其中所述基本線槽元件和所述側(cè)面擴展線槽元件由至少一個金屬化條帶連接，以在上述兩個線槽元件之間提供良好的電氣連續(xù)性。
7.如權(quán)利要求I所述的電纜固定設(shè)備，其中所述基本線槽元件基本上為U形，包括至少一個設(shè)計為將電纜固定至U形底部的插頭。
8.如權(quán)利要求I所述的電纜固定設(shè)備，其中所述基本線槽元件包括至少一個凸耳，該凸耳設(shè)計為在基本線槽元件的金屬部分和飛機裝備的電流回流電路之間提供電氣連接。
9.用于擴展容納一種將飛機電纜固定至飛機結(jié)構(gòu)的設(shè)備的容量的方法，所述設(shè)備的基本形式為第一線槽元件，該第一線槽元件構(gòu)成基本線槽元件，其包括連接至飛機結(jié)構(gòu)的裝置，該裝置位于所述基本線槽元件的底部側(cè)，配置為接收至少一條沿著飛機結(jié)構(gòu)布置的電纜，提供整個機身長度上的電氣連續(xù)性，其特征在于所述方法包括添加第二線槽元件，該第二線槽元件形成側(cè)面擴展線槽元件，并與基本線槽元件平行。
10.如權(quán)利要求9所述的擴展方法，特征在于其包括將所述基本線槽元件安裝到飛機結(jié)構(gòu)上之前，在所述基本線槽元件的側(cè)面留出能夠容納所述側(cè)面擴展線槽元件的空間的步驟。
11.飛機機身，其特征在于該飛機機身包括至少一個如權(quán)利要求I所述的電纜固定設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于將飛機的電纜固定至飛機結(jié)構(gòu)的設(shè)備，所述設(shè)備的基本形式為第一線槽元件，該第一線槽元件構(gòu)成基本線槽元件，其包括連接至飛機結(jié)構(gòu)的裝置，該裝置位于所述基本線槽元件的底部側(cè)，配置為接收至少一條沿著飛機結(jié)構(gòu)布置的電纜，提供整個機身長度上的電氣連續(xù)性，特征在于所述基本槽元件包括第一連接裝置，該第一連接裝置能夠與第二線槽元件的相應(yīng)連接裝置結(jié)合，所述第二線槽元件形成側(cè)面擴展線槽元件。本發(fā)明還涉及用于擴展容納一種將飛機電纜固定至飛機結(jié)構(gòu)的設(shè)備的容量的方法。本發(fā)明提供的用于將飛機的電纜固定至飛機結(jié)構(gòu)的設(shè)備在需要的情況下可以簡單快速地增加該固定設(shè)備固定的配線的容量。本發(fā)明還提供一種飛機機身。
文檔編號H02G3/04GK102684115SQ20111006236
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者瑟奇·蒂里·羅克斯, 阿諾·卡米爾·愛眉 申請人:雷比諾公司